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Geologia,microbiologiaeilmisterodell’originedellavita
AulaMagnaLiceoScientificoG.D.Cassini
Mercoledì22Novembre2017
L’originedellaTerrael’evoluzionedelpianetasolidoByPietroMarescotti
UnitàGeocr.
Intervallo(Ma)
Esempio
EONE >500 Fanerozoico
ERA 80-500 Mesozoico
PERIODO 22-80 Giurassico
EPOCA 10-22 Pliocene
ETA’ 2-10 Tortoniano
4200?
Rapidacrescitadelpianeta:laTerraraggiungeuna
massaprossimaaquellaattualeinunperiodocompresotra10e100Ma
(laTerracontinuaacrescereancoraoggicon106-107 Kg/annodimeteoriti) Primadifferenziazionedelpianetacon
formazionedelnucleometallicoattraversoprocessigravitativi
L’Adeano iniziaconlaformazionedelpianetaeterminaconla
formazionedelprimooceano(iprimisedimentidioriginemarinasonodatati3,8Ga)
AccezioneClassica3,8Ga(IssuaSedments)
(Etàdeipiùantichisedimentimarini)
Nuoveevidenze4.2Ga(JackHillszircons)
(DatazioniIsotopicheZirconi)
Zircone(ZrSiO4)
Zirconidatati4,4Ga
(W-Australia)à esistenzaroccegiàinquestistadiprecoci(proto-continenti?)à rapidoraffreddamentodella
superficiedelpianeta
Elevatirapportiisotopici
dell’ossigeno(18O/16O)suggeriscono
lapresenzadiacquaallostatoliquidointornoa
4,2Ga
TraccecomeTieHfsuggeriscono
lapresenzadiroccegranitiche
Primespeculazionisullapossibilità
dell’esistenzadivitagiàinquestostadioprimitivodelpianetaTerra
(Alliday,2006)
Secondocalcolitermodinamicileprimeporzionidicrostaterrestrehanno
iniziatoasolidificarsigiàdopo10Ma
Progressivamentelerocceconsolidatehannoisolatolaparteesternasolida
dallaparteinternadelpianeta
L’atmosferaprimordialenoneraancoraingradodiisolaretermicamenteil
pianetadeterminandounarapidadispersionedelcalore
Ilsole,aquestostadio,producevaunenergiatermicainferioredicircail30%
rispettoaquellaattuale
L’insiemedelleevidenzesperimentaliedeimodellitermodinamicispingono
asupporrechelasuperficiedellaTerrasisiaraffreddatamoltorapidamente
dopolanascitadelpianetaechelecondizioniperl’esistenzadigrandimasse
d’acquasisianoverificatebenprima(almeno400Ma)diquantosuppostosullabasedelledatazionideiprimisedimentimarini
Icraterilunari,suMarteealtripianetidelSistemaSolarefornisconoabbondantievidenzediuneventodiintenso
bombardamento(LBHevent)dapartedicometeeasteroidichedeveaverinteressatoanchelasuperficiedellaTerra.
Questoeventoèstatodatato3,85± 0.05Ga(Ryderetal.2000).Secondoirecentimodelliquestoeventodrammaticononsarebbestatosufficienteafarevaporareinteramenteglioceani
Adeaniedeventualmenteadaverdeterminatoun’estinzionedimassadiipoteticheformedivitaAdeane
Esistenzamassecontinentali
giàneiprimistadidievoluzionedelpianeta
Esistenzadiestese
massed’acqua(oceaniAdeani)
Esistenzadi
un’atmosferadensalargamentedominata
daCO2
Svilupporapidodi
unasuperficieterrestre“fredda”
Possibiliformedivita
Adeane?
L'informazionepaleobiologicaè
conservatasottoformadifossili
morfologiciechimici,didistribuzioni
isotopicheedigeochimicadei
sedimenti.
SWGreenland
E’accertatocheintornoa3,5Galavita
sierabenaffermatatantoda
permetterel'esistenzadimicrorganismi
fotoautotrofi,forsecianobatteri,eilciclodelcarbonioproducevaun
frazionamentoisotopicodelcarbonio
simileaquelloriscontrabileinroccepiù
recenti.
Leevidenzepiùantichediesistenzadi
formesonostatetrovateneisedimenti
marinidiIsua(3,8Ga)
Lestromatoliti(lepiùantichedi3,1Ga
sonoinSudafrica)testimonianola
diffusaattivitàdicianobatteri
Lestromatoliti(dalgrecostrōma,tappeto,copertaelìthos,pietra)sonostrutturesedimentarie,
appartenentialgruppodeicalcaribiocostruiticonunafinestratificazione,dovutaall'attivitàdi
microrganismibentonicifotosintetici,specialmentecianobatteri(algheazzurre).
Apartireda2,8Gatuyteleevidenze
indicanoladiffusapresenzaditappeti
dicianobatteriel'esistenzadicicli
biologiciconproduzione econsumo dimetano.Poichélaproduzionedimetanoèunacaratteristicaesclusivadi
alcuniarcheobatteri,sihaprovadell'esistenzadiduedeisuper-regni
dellavita.